Un adjuvant unique pour un béton idéal

Kumar Abhishek teste de nouveaux aditifs en laboratoire  © 2016 Alain Herzog

Kumar Abhishek teste de nouveaux aditifs en laboratoire © 2016 Alain Herzog

Temps de séchage, dureté, uniformité: un nouvel additif mis au point à l’EPFL permet de donner au béton, au mortier ou au ciment la consistance souhaitée en une seule fois. Composé de matériaux non organiques, ce produit assure également une durée de vie plus longue aux constructions. Une start up, Nanogence, vient d’être créée pour le développer et le commercialiser.

Un seul geste sera bientôt suffisant aux fabricants pour paramétrer les caractéristiques des matériaux de construction durant leur préparation et améliorer leurs propriétés une fois durcis. Nanogence, spin-off de l’EPFL, développe un additif unique, amené à remplacer les nombreux produits utilisés actuellement pour obtenir un béton, un mortier ou un ciment idéal. Ce nouvel adjuvant empêche même la détérioration des fers d’armature, ce qui prolonge la durée de vie des constructions. Une potion magique ? Presque.

Simplifier la préparation du béton

Pour le profane, le béton semble unique et immuable. Si banal qu’on le croirait presque simple et sans secret. Or sa fabrication dépend de nombreux paramètres qui varient non seulement d’une entreprise à l’autre, mais d’un lot au suivant. Le clinker par exemple, son élément de base, ne sera pas le même selon l’environnement naturel où est prélevée la roche qui le compose. La température à laquelle elle sera chauffée varie également, de même que le temps de cuisson, les conditions de refroidissement et la composition du mélange.

Les producteurs modulent le béton en fonction de la construction à laquelle il est destiné et du trajet à parcourir. «Si par exemple on veut construire un bâtiment au centre d’une très grande ville, il faut qu’il durcisse lentement afin de pouvoir être travaillé malgré le temps de déplacement jusqu’au lieu de construction», souligne Kumar Abhishek, CEO de la Nanogence. Pour ce faire, il est habituellement enrichi de divers adjuvants en quantité variable, jusqu’à trouver la texture idéale. Le produit unique mis au point par la spin-off constitue donc une petite révolution pour le milieu. Seule la proportion doit être adaptée selon la consistance souhaitée.

Cet adjuvant inorganique, c'est-à-dire exempt de carbone, permet également d'éviter le problème de porosité qui conduit à la carbonatation et à la détérioration du matériau. Il est dû à la liaison du carbone et de l'humidité qui peut s'infiltrer dans ces minuscules interstices entre les structures métalliques qui renforcent la construction et les décombres inclus dans le ciment. La formule inorganique, développée par Kumar Abhishek, peut éliminer ce problème. La longévité de la construction est donc accrue.

Cet adjuvant rend également les matériaux de construction plus durs. Il est ainsi possible de construire des parois plus fines, et donc d’en utiliser moins. Une économie non négligeable quand on sait que le béton est responsable de 5 à 10 % des émissions de carbone, mais qu’il reste le matériau de construction le moins cher et le plus utilisé au monde.

Le secret : une thèse sur la structure nanoscopique du béton

Mais comment fonctionne cet adjuvant «miracle» ? Le principe de ce nouveau procédé est basé sur la connaissance en détail de la structure nanoscopique du béton que Kumar Abhishek lui-même a acquise durant sa thèse. Il s’est ensuite attelé au développement de substances chimiques basées sur les nanotechnologies, qui améliorent les qualités du matériau, mais dont la recette doit bien entendu rester secrète.

Deux brevets plus tard, le chercheur a lancé cet été sa start-up. En discussion avec deux gros producteurs européens de béton, il démarre pour l’heure la production d’un dosage propre au béton blanc. Ce marché de niche est destiné avant tout à la décoration d’intérieur haut de gamme. Le patron ne compte pas s’arrêter en si bon chemin et développe un additif qui permettra une meilleure isolation thermique. «L’idée à terme est de développer des éléments préfabriqués qui allient longévité du matériau et isolation thermique », souligne Kumar Abhishek qui inscrit sa démarche dans un cadre plus large : « plus de 40% de l’énergie mondiale est consommée par le bâtiment. Redéfinir les matériaux de construction permettra de faire baisser cette consommation», espère-t-il.

Nanogence a obtenu de nombreux prix d’aide à la création de start up. Elle a remporté un European Venture Program (EVP), un programme de formation académique-industrielle (AIT) organisé par l’EPFL, Swissnex et Venture Lab, une bourse Innogrant et un Enable, fonds EPFL destiné à poursuivre des recherches en laboratoire afin d’amener rapidement un produit sur le marché.